KR102175728B1 - Microbial preparations for the decomposition of organic wastes including novel geobacilli strains and excipients - Google Patents
Microbial preparations for the decomposition of organic wastes including novel geobacilli strains and excipients Download PDFInfo
- Publication number
- KR102175728B1 KR102175728B1 KR1020190161850A KR20190161850A KR102175728B1 KR 102175728 B1 KR102175728 B1 KR 102175728B1 KR 1020190161850 A KR1020190161850 A KR 1020190161850A KR 20190161850 A KR20190161850 A KR 20190161850A KR 102175728 B1 KR102175728 B1 KR 102175728B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- strain
- organic waste
- present
- waste
- geobacillus
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 신규한 지오바실러스속 균주 및 부형제를 포함하는 유기성 폐기물 분해용 미생물 제제에 관한 것이다. 보다 상세하게는 토양 등에서 분리한 신규한 지오바실러스속 균주의 유기성 폐기물의 분해 활성을 이용하여 유기성 폐기물을 분해하거나, 유기성 폐기물을 퇴비화할 수 있는 미생물 제제를 제공하고, 유기성 폐기물을 분해하거나 퇴비화시키는 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to a microorganism preparation for decomposing organic waste comprising a novel strain of the genus Geobacillus and an excipient. More specifically, a method for decomposing organic waste or providing a microbial preparation capable of composting organic waste by using the decomposition activity of organic wastes of a novel strain of the genus Geobacillus isolated from soil, and decomposing or composting organic waste It is to provide.
우리나라에서 매일 발생되는 음식물류 폐기물(이하 음폐물이라 한다)은 14,000여 톤(환경부, 2010년 기준)으로 전체 쓰레기 발생량의 28.7%를 차지하고 있으며, 음식문화, 생활수준의 향상, 식생활의 고급화 등으로 매년 3%가량 증가하는 추세에 있다(환경부, 2014). 음폐물은 막대한 경제적 손실을 가져오고 있는데, 매년 처리비용 8천억 원, 연간 20조원 이상의 경제적 손실 (식량자원 가치)을 초래하고 있을 뿐 아니라 온실가스 배출(연간 885만 톤 CO2), 악취 발생, 음식물폐수 (음폐물 중량의 5.8%)로 인한 수질오염 등 주요한 환경오염을 야기시키고있다.Food waste generated every day in Korea (hereinafter referred to as food waste) is about 14,000 tons (Ministry of Environment, as of 2010), accounting for 28.7% of the total waste generation. There is a trend of increasing by about 3% (Ministry of Environment, 2014). Food wastes are causing enormous economic losses, including 800 billion won in treatment costs each year and more than 20 trillion won in economic loss per year (the value of food resources), as well as GHG emissions (8.85 million tons of CO 2 per year), and odors. It causes major environmental pollution such as water pollution due to food wastewater (5.8% of the weight of food waste).
현재 분리 수거되는 음폐물은 자원화(사료화 47.4%, 퇴비화 38.1%), 소각(소각물의 13.2%), 매립(매립물의 9.63%)으로 처리되고 있으나, 종량제의 합리적 운영을 위한 정책적 지원 및 관리체계의 부족, 사회·환경적 문제, 종량제 실시에 따른 각 배출원의 경제적 부담, 처리방법의 편리성에 대한 필요성으로 음폐물을 처리할 수 있는 다양한 기술 개발 및 그 기술의 실생활 적용에 대한 수요가 점점 높아져 가고 있는 실정이다.Currently, wastes collected separately are processed as resources (47.4% for feed, 38.1% for compost), incineration (13.2% of incineration products), and landfill (9.63% of landfill), but the policy support and management system for the rational operation of the volume-based system Due to shortages, social and environmental issues, the economic burden of each emission source due to the implementation of the pay-as-you-go system, and the need for convenience in treatment methods, the demand for the development of various technologies capable of disposing of negatives and application of the technologies in real life is increasing. Actually.
이에 다양한 업체에서 가정용 음폐물 처리기를 개발하여 출시하고 있으며, 크게 열풍건조식, 분쇄건조식, 냉동보관방식, 가정용 음식물분쇄기 (디스포저) 방식, 미생물을 이용한 처리방식으로 분류된다. 그러나 미생물을 이용한 처리방식을 제외한 타 처리기술은 그 처리산물을 수거하여 2차 처리나 매립을 해야 하기 때문에 정부의 자원순환형 폐기물관리정책에 부응하지 못한다는 문제점을 갖는다. 따라서 음폐물 처리의 최우선 순위로 미생물을 이용한 처리방식에 의한 음폐물의 분해 또는 퇴비화하는 방안이 각광을 받고 있다.For this reason, various companies have developed and released household waste treatment devices, and are largely classified into hot air drying, crushing and drying, freeze storage, household food grinder (disposer), and microbial treatment. However, other treatment technologies other than the treatment method using microorganisms have a problem in that they cannot meet the government's resource recycling waste management policy because the treatment products must be collected and subjected to secondary treatment or landfill. Therefore, a method of decomposing or composting of food waste by a treatment method using microorganisms is in the spotlight as a top priority in the treatment of food waste.
현재 국내에서 음식물 쓰레기와 같은 유기성 폐기물의 처리를 위해 이용되는 미생물로는 방선균류(Antinomycetes), 슈도모나스류(Pseudomonas), 페니실리움(Penicillium), 리조푸스(Rhizopus), 피치아(Pichia) 등이 있으나, 이들 미생물의 경우 물질 분해 능력이 우수하지 않아 처리 효율이 감소하고 악취가 발생될 수 있다는 한계점이 여전히 존재하는 실정이다. 또한, 미생물 각각의 단점을 상호보완하기 위한 하나의 방안으로 다양한 미생물을 포함하는 혼합 미생물 사용하는 방법이 제안되고 있으나, 이는 각 미생물이 배양되는 조건, 예를 들면 pH 및 온도 등이 서로 상이하기 때문에 미생물이 갖는 물질 분해 능력이 충분히 발휘될 수 없다는 한계점이 존재한다. 이런 한계점 극복을 위해, 단일 미생물을 사용한 경우에도 유기물 분해 효율이 충분히 발휘될 수 있는 새로운 균주의 활용이 필요한 실정이다. Microorganisms currently used for the treatment of organic waste such as food waste in Korea include Antimycetes, Pseudomonas, Penicillium, Rhizopus, and Pichia. However, in the case of these microorganisms, the material decomposition ability is not excellent, so there is still a limitation in that treatment efficiency decreases and odor may be generated. In addition, a method of using mixed microorganisms including various microorganisms has been proposed as one method to complement each other's disadvantages, but this is because the conditions under which each microorganism is cultured, for example, pH and temperature, are different from each other. There is a limitation in that the ability of microorganisms to decompose substances cannot be sufficiently exhibited. In order to overcome this limitation, it is necessary to utilize a new strain capable of sufficiently exhibiting the efficiency of decomposing organic matter even when a single microorganism is used.
관련하여, 선행기술 1(KR10-0424419 B1 (2004.03.12.)에는 '유기물 분해능이 우수한 신규 바실러스 에스피 균주 및 이를 이용한 음식물 쓰레기 처리방법'이 알려져 있으며, 선행기술 2(KR10-0443267 B1 (2004.07.23.)에는 폐유기물 분해활성이 우수한 신규 균주로서 바실러스리케니포미스 H3가 개시되어 있다.In relation to the prior art 1 (KR10-0424419 B1 (2004.03.12.),'a new Bacillus sp. strain with excellent organic decomposition ability and a food waste disposal method using the same' is known, and prior art 2 (KR10-0443267 B1 (2004.07. 23.) discloses Bacillus licheniformis H3 as a novel strain having excellent waste organic matter decomposition activity.
그러나 본 발명에서는 선행기술 1 및 2와 다른 신규한 미생물을 제공하는 것이며, 상기 신규한 미생물에 따라 제공되는 효과 및 그 활성에 차이를 가진다.However, the present invention provides a novel microorganism different from the prior art 1 and 2, and has a difference in the effect and activity provided according to the novel microorganism.
본 발명의 목적은 지오바실러스속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주(수탁번호 KCTC13853BP) 및 부형제를 포함하는 유기성 폐기물 분해용 및 유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 미생물 제제를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a microbial preparation for decomposing organic waste and composting organic waste comprising a strain of Geobacillus sp. JH-8 (Accession No. KCTC13853BP) and an excipient.
본 발명의 다른 목적은 상기 미생물 제제를 이용하여 유기성 폐기물을 처리하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of treating organic waste by using the microbial preparation.
본 발명의 다른 목적은 상기 미생물 제제를 이용하여 유기성 폐기물을 퇴비화하는 방법을 제공하는 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for composting organic waste by using the microbial preparation.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성 폐기물 분해용 미생물 제제는 지오바실러스속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주(수탁번호 KCTC13853BP) 및 부형제를 포함하는 것이다.In order to achieve the above object, the microbial preparation for decomposing organic waste according to an embodiment of the present invention comprises a strain of Geobacillus sp. JH-8 (Accession No. KCTC13853BP) and an excipient.
상기 균주는 아밀라제(amylase), 프로테아제(protease) 및 리파아제(lipase)로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 효소 활성이 있는 것일 수 있다.The strain may have at least one enzyme activity selected from the group consisting of amylase, protease, and lipase.
상기 균주는 염분 내성이 있는 것일 수 있다.The strain may be salt resistant.
상기 균주는 최적 생장 온도가 30 내지 80 ℃이고, 최적 생장 pH가 5 내지 9 인 것일 수 있다.The strain may have an optimal growth temperature of 30 to 80° C. and an optimal growth pH of 5 to 9.
상기 유기성 폐기물 분해용 미생물 제제에 있어서, 유기성 폐기물은 음식물 쓰레기 또는 분뇨인 것일 수 있다. 본 발명에서 상기 분뇨는 인간 또는 동물의 배설물을 포함하는 것으로 정의한다.In the microbial preparation for decomposing organic waste, the organic waste may be food waste or manure. In the present invention, the manure is defined as containing human or animal feces.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 미생물 제제는 지오바실러스속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주(수탁번호 KCTC13853BP) 및 부형제를 포함하는 것이다.The microbial preparation for composting organic waste according to another embodiment of the present invention includes a strain of Geobacillus sp. JH-8 (Accession No. KCTC13853BP) and an excipient.
상기 유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 미생물 제제에 있어서, 유기성 폐기물은 음식물 쓰레기 또는 분뇨인 것일 수 있다.In the microbial preparation for composting the organic waste, the organic waste may be food waste or manure.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기성 폐기물을 퇴비화하는 방법은 상기 미생물 제제를 유기성 폐기물에 처리하는 단계를 포함할 수 있다.A method of composting organic waste according to another embodiment of the present invention may include treating the microbial agent in organic waste.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기성 폐기물을 처리하는 방법은 상기 미생물 제제를 유기성 폐기물에 처리하는 단계를 포함할 수 있다.A method of treating organic waste according to another embodiment of the present invention may include treating the microbial agent in organic waste.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기성 폐기물 분해용 미생물 제제는 지오바실러스속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주(수탁번호 KCTC13853BP) 및 부형제를 포함하는 것이다.The microbial preparation for decomposing organic waste according to an embodiment of the present invention includes a strain of Geobacillus sp. JH-8 (Accession No. KCTC13853BP) and an excipient.
본 발명의 상기 균주는 지오바실러스 속 JH-8로서, 수탁번호 KCTC13853BP인 신규한 균주이다.The strain of the present invention is JH-8 of the genus Geobacillus, and is a novel strain having accession number KCTC13853BP.
본 발명의 상기 지오바실러스속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주 (수탁번호: KCTC13853BP)는 서열번호 1로 표시되는 16s rRNA를 포함할 수 있다.The Geobacillus sp. JH-8 (Geobacillus sp. JH-8) strain (accession number: KCTC13853BP) of the present invention may contain 16s rRNA represented by SEQ ID NO: 1.
본 발명의 상기 신규한 균주는 경상남도 일대의 토양에서 채취한 시료 중에서, 50 ℃ 이상의 고온에서도 잘 성장할 수 있으며, 단백질, 탄수화물 및 지방 모두를 분해할 수 있는 효소를 가지고, 동시에 유기성 폐기물의 분해 과정에서 발생될 수 있는 악취 생성 효소를 포함하지 않는 특징을 가지는 그람 양성 간균으로서, 상기 서열번호 1로 표시되는 16s rRNA의 염기 서열을 이용한 계통 분석을 통해 지오바실러스 속 균주로 동정하였다.The novel strain of the present invention can grow well at a high temperature of 50° C. or higher, among samples collected from the soil in Gyeongsangnam-do, and has an enzyme capable of decomposing both proteins, carbohydrates and fats, and at the same time in the process of decomposing organic waste. As a Gram-positive bacillus having a characteristic that does not contain a possible malodor generating enzyme, it was identified as a strain of the genus Geobacillus through a phylogenetic analysis using the nucleotide sequence of the 16s rRNA represented by SEQ ID NO: 1.
본 발명의 유기성 폐기물의 분해란 유기성 폐기물의 특정 성분, 예를 들면 단백질, 지방 및 탄수화물의 결합을 가수분해 시킴으로써, 그 자체로써 유기성 폐기물을 완전히 분해하는 것뿐만 아니라, 소각 또는 매립이 용이하도록 하는 전처리 과정을 모두 포함하는 것을 의미한다.The decomposition of organic waste of the present invention refers to a pretreatment that not only completely decomposes organic waste by itself, but also facilitates incineration or landfill by hydrolyzing the binding of certain components of organic waste, such as proteins, fats and carbohydrates. It means inclusive of the process.
본 발명의 상기 유기성 폐기물은 예를 들면, 음식물 쓰레기, 하수도 폐수처리장의 슬러지, 수산물 가공공장의 폐기물, 농축산물 가공공장의 폐기물, 식품제지 공장의 찌꺼기, 도축장의 도축 폐기물, 축산분뇨 및 기타 유기성 물질을 포함하는 폐기물이라면 이에 제한되지 않고 모두 포함될 수 있다. 바람직하게 본 발명의 상기 유기성 폐기물은 음식물 쓰레기 또는 분뇨일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The organic wastes of the present invention include, for example, food waste, sludge from sewage wastewater treatment plant, waste from aquatic products processing plant, waste from agricultural and livestock processing plants, waste from food paper plants, slaughter waste from slaughterhouses, livestock manure, and other organic substances. If it is a waste containing, it is not limited thereto and may be included. Preferably, the organic waste of the present invention may be food waste or manure, but is not limited thereto.
본 발명의 상기 분뇨는 인간 또는 가축의 분뇨일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The manure of the present invention may be human or livestock manure, but is not limited thereto.
본 발명의 상기 미생물 제제는 고체 또는 액상의 형태일 수 있다. 상기 고체 형태의 미생물제제의 경우는 상기 본 발명에 따른 상기 균주를 담체에 부착시킨 후 수분 함량이 0.1 내지 10 중량%가 되도록 건조시키고 비드 형태 제품화하거나, 분쇄하여 분말 형태로 제품화할 수 있다.The microbial preparation of the present invention may be in a solid or liquid form. In the case of the solid microbial preparation, after attaching the strain according to the present invention to a carrier, it can be dried to a moisture content of 0.1 to 10% by weight and commercialized in a bead form, or pulverized to commercialize it in a powder form.
상기 미생물 제제가 고체 형태인 경우, 상기 지오바실러스속 JH-8 균주(수탁번호 KCTC13853BP)를 배지에 접종하여 배양하고, 수득된 배양물과 담체를 혼합한 뒤 건조하는 과정을 통해 얻어진 미생물 고정물과 미생물의 먹이 성분인 영양소를 혼합하는 과정을 통해 제조될 수 있다.When the microbial preparation is in a solid form, a microbial fixative and microbial obtained by inoculating the Giobacillus JH-8 strain (accession number KCTC13853BP) into a medium and culturing, mixing the obtained culture and a carrier, and drying It can be prepared through the process of mixing nutrients, which are food ingredients.
본 발명의 상기 배지는 상기 균주의 생장이 가능한 배지라면 어떠한 것이라도 사용될 수 있고, 물에 통상적으로 포함되는 미생물 영양분, 예를 들면 효모 추출물, 글루코스, 염화나트륨, 소 추출물 등이 첨가된 것을 사용할 수 있다.The medium of the present invention may be any medium capable of growing the strain, and microbial nutrients commonly included in water, such as yeast extract, glucose, sodium chloride, bovine extract, etc., may be added. .
본 발명의 상기 균주의 배양 시간은 12시간 내지 48시간일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The culture time of the strain of the present invention may be 12 to 48 hours, but is not limited thereto.
본 발명의 상기 담체는 미생물 제제를 제조하기 위한 공지의 담체를 모두 사용할 수 있고, 예를 들면 톱밥, 왕겨, 밀기울과 같은 식물성 담체 또는 분 말상의 점토류, 활성탄, 코크스, 화산재 및 연소재로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나가 사용될 수 있으며, 상기 점토류로는 제올라이트, 질석, 규조토, 고령토, 옹기토, 장석, 차지토 및 활석으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 이와 같이 무기 담체를 이용하는 경우에는 미생물 제제의 흡착성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, pH에 대한 완충 능력을 가질 수 있고 악취물질에 대한 흡착 효과를 발휘할 수 있다는 장점을 갖는다.The carrier of the present invention may be any known carrier for preparing a microbial preparation, and for example, a vegetable carrier such as sawdust, rice husk, bran, or powdery clay, activated carbon, coke, volcanic ash, and combustion ash. At least one selected from the group may be used, and the clay may be at least one selected from the group consisting of zeolite, vermiculite, diatomaceous earth, kaolin, pottery earth, feldspar, clay and talc, but is not limited thereto. . In the case of using an inorganic carrier as described above, it has the advantage of not only improving the adsorption property of the microbial preparation, but also having a buffering capacity for pH and exhibiting an adsorption effect for malodorous substances.
본 발명의 상기 미생물 제제에 사용되는 먹이 성분 영양소는 포도당, 당밀, 콩가루, 깻묵, 어분 등과 같은 다양한 영양소가 사용될 수 있다. 바람직하게 상기 영양소는 상기 미생물 고정물과 0.2~1:10의 부피비로 혼합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 상기 지오바실러스속 JH-8 균주(수탁번호 KCTC13853BP)는 다양한 영양소를 분해하여 성장할 수 있기 때문에 영양소에 제한을 받지 않는다는 장점이 존재한다.Various nutrients such as glucose, molasses, soybean meal, sesame cake, fish meal, etc. may be used as the food ingredient nutrients used in the microbial preparation of the present invention. Preferably, the nutrient may be mixed with the microbial fixture in a volume ratio of 0.2 to 1:10, but is not limited thereto. The Geobacillus JH-8 strain (accession number KCTC13853BP) of the present invention has the advantage of not being limited by nutrients because it can grow by decomposing various nutrients.
본 발명의 상기 미생물 제제는 부형제를 더 포함할 수 있다. 바람직하게 본 발명의 상기 부형제는 일라이트, 활성탄 및 맥반석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 더욱 바람직하게 상기 부형제는 상기 미생물 고정물에 대하여 0.1 내지 5배의 중량비로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The microbial preparation of the present invention may further include an excipient. Preferably, the excipient of the present invention may be at least one selected from the group consisting of illite, activated carbon and elvan, but is not limited thereto. More preferably, the excipient may be included in a weight ratio of 0.1 to 5 times the weight of the microbial fixture, but is not limited thereto.
본 발명의 상기 미생물 제제는 동결 보호제를 더 포함할 수 있다. 바람직하게 상기 동결 보호제는 글리세롤, 탈지유, 꿀 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The microbial preparation of the present invention may further include a cryoprotectant. Preferably, the cryoprotectant may be glycerol, skim milk, honey, or the like, but is not limited thereto.
본 발명의 상기 미생물 제제가 액상인 경우, 미생물의 배양물을 혼합하고 미생물을 안정화시키기 위해 포도당이나 글리세린을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.When the microbial preparation of the present invention is in a liquid form, glucose or glycerin may be mixed and used in order to mix the culture of the microorganism and stabilize the microorganism, but is not limited thereto.
바람직하게 본 발명의 상기 미생물 제제는 식물 혼합제제를 더 포함하는 것이고, 상기 식물 혼합 제제는 오미자 추출물; 창포 추출물; 가지 잎 추출물; 민들레 추출물; 노간주나무 추출물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.Preferably, the microbial preparation of the present invention further comprises a plant mixture, and the plant mixture preparation includes Schisandra chinensis extract; Iris extract; Eggplant leaf extract; Dandelion extract; It may include any one selected from the group consisting of juniper extract and mixtures thereof.
상기 식물 혼합제제가 포함되는 경우 상기 미생물의 활성이 증진되어 식품 폐기물, 인간 및 동물의 배설물을 포함하는 분뇨 등 유기성 폐기물에 대한 분해 활성이 높아지고, 악취를 제거하는 효과가 높아질 수 있다.When the plant mixture formulation is included, the activity of the microorganisms is enhanced, so that the decomposition activity for organic wastes such as food wastes and manure including human and animal excrement is increased, and the effect of removing odor may be increased.
더 바람직하게 상기 식물 혼합제제는 오미자 추출물을 포함하고 상기 오미자 추출물 100 중량부에 대하여 창포 추출물 1 내지 10 중량부, 가지 잎 추출물 1 내지 10 중량부, 민들레 추출물 0.5 내지 5 중량부 및 노간주나무 추출물 0.1 내지 2 중량부를 포함하는 것일 수 있다.More preferably, the plant mixture formulation comprises Schisandra chinensis extract, and 1 to 10 parts by weight of iris extract, 1 to 10 parts by weight of eggplant leaf extract, 0.5 to 5 parts by weight of dandelion extract, and 0.1 parts by weight of juniper extract based on 100 parts by weight of the Schisandra chinensis extract. It may include to 2 parts by weight.
상기 범위에 의하는 경우 상기 미생물의 활성을 증진하는 효과가 가장 우수하여 유기성 폐기물의 분해 활성 및 악취를 빠르게 제거하는 효과가 가장 우수할 수 있다.In the case of the above range, since the effect of enhancing the activity of the microorganism is the most excellent, the effect of rapidly removing the decomposition activity and odor of the organic waste may be the most excellent.
상기 균주는 아밀라제(amylase), 프로테아제(protease) 및 리파아제(lipase)로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 효소 활성이 있는 것일 수 있고, 바람직하게는 아밀라제, 프로테아제 및 리파아제 효소 활성을 모두 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The strain may have at least one enzymatic activity selected from the group consisting of amylase, protease, and lipase, preferably amylase, protease, and lipase enzyme activity. , But is not limited thereto.
본 발명의 상기 아밀라제는 전분을 가수분해하는 효소의 총칭으로서, 고등식물부터 미생물에까지 자연계에 널리 분포하며, 녹말의 α-1,4-연결(linkage) 또는α-1,6-연결을 가수분해하는 기능을 갖는다. 구체적으로 본 발명의 상기 아밀라제는 α-아밀라제(α-1,4-글루칸-4-글루카노 하이드로라제), β-아밀라제(α-1,4-글루칸 말토 하이드로라제) 및 γ-아밀라제(아밀로글루코시다제)로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The amylase of the present invention is a generic term for enzymes that hydrolyze starch, and is widely distributed in nature from higher plants to microorganisms, and hydrolyzes α-1,4-linkage or α-1,6-linkage of starch. It has a function to Specifically, the amylase of the present invention is α-amylase (α-1,4-glucan-4-glucano hydrolase), β-amylase (α-1,4-glucan malto hydrolase), and γ-amylase (amylose Glucosidase) may be at least one selected from the group consisting of, but is not limited thereto.
본 발명의 상기 프로테아제는 단백질이나 펩티드의 펩타이드 결합을 가수분해하는 효소를 총칭하는 것으로서, 단백질 분해 효소라고도 일컫는다.The protease of the present invention is a generic term for an enzyme that hydrolyzes the peptide bond of a protein or peptide, and is also referred to as a protease.
본 발명의 상기 리파아제는 지질과 물의 현탁액 상태에서 트리글리세리드(triglycerides)를 가수분해하여 모노글리세리드(monoglycerides), 글리세롤(glycerol), 유리 지방산을 형성할 뿐만 아니라 알코올과 지방산으로부터 에스테르(ester) 합성 또는 교환 반응을 촉매하기도 한다. 상기 리파아제는 동물의 췌액에서 처음 발견된 이래, 동물의 기관, 식물의 종자 내에 존재함이 밝혀졌으며, 곰팡이, 세균 등의 미생물로부터 유래된 것도 발견되어 생물계 전반에 널리 분포되어 있음이 확인되었다. 이 중, 미생물이 생산하는 외분비형 리파아제는 동물과 식물 유래의 리파아제 보다 열에 더 안정한 특징이 존재하여 산업용으로 적용될 수 있다.The lipase of the present invention hydrolyzes triglycerides in a lipid and water suspension to form monoglycerides, glycerol, and free fatty acids, as well as synthesis or exchange reactions of esters from alcohols and fatty acids. It also catalyzes. Since the lipase was first discovered in the pancreas of an animal, it was found to exist in the animal organs and seeds of plants, and it was also found to be derived from microorganisms such as fungi and bacteria, and it was confirmed that it is widely distributed throughout the biological system. Among them, the exocrine lipase produced by microorganisms has a feature that is more stable to heat than lipase derived from animals and plants, and thus can be applied for industrial purposes.
상기 균주는 염분 내성이 있는 것일 수 있다.The strain may be salt resistant.
염분 내성을 갖는 경우 매우 높은 염분을 갖는 음식물 쓰레기와 같은 유기성 폐기물이 존재하는 환경에서 효과적으로 생육될 수 있다.When it has salt tolerance, it can be effectively grown in an environment in which organic wastes such as food wastes having very high salt content are present.
본 발명의 균주는 단백질, 탄수화물 및 지방 모두를 분해할 수 있으면서 동시에 염분에 대한 내성이 존재하기 때문에 염분이 다량으로 포함되어 있는 음식물 쓰레기 및 분뇨가 존재하는 환경에서도 매우 효과적으로 성장할 수 있다는 장점이 존재한다.The strain of the present invention is capable of decomposing all proteins, carbohydrates, and fats and at the same time has the advantage of being able to grow very effectively even in the presence of food waste and manure containing a large amount of salt because it is resistant to salt. .
상기 균주는 최적 생장 온도가 30 내지 80 ℃이고, 최적 생장 pH가 5 내지 9 인 것일 수 있다.The strain may have an optimal growth temperature of 30 to 80° C. and an optimal growth pH of 5 to 9.
바람직하게는 최적 생장 온도가 50 내지 75 ℃이고, 최적 생장 pH가 5.5 내지 7일 수 있으며, 더욱 바람직하게 최적 생장 온도가 70 ℃이고, 최적 생장 pH가 6일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 최적 생장 온도 최저 값 미만인 경우에는 균주가 충분히 성장할 수 없으며, 최적 성장 온도 최대 값을 초과하는 경우에는 고온에 균주가 파괴될 수 있다. 또한, 상기 최적 생장 pH의 최저값 미만 및 최대값을 초과하는 경우에는 균주가 파괴될 수 있다.Preferably, the optimum growth temperature is 50 to 75°C, the optimum growth pH may be 5.5 to 7, more preferably the optimum growth temperature is 70°C, and the optimum growth pH may be 6, but is not limited thereto. When the optimum growth temperature is less than the minimum value, the strain cannot be sufficiently grown, and when the optimum growth temperature exceeds the maximum value, the strain may be destroyed at high temperatures. In addition, when the optimum growth pH is less than the minimum value and exceeds the maximum value, the strain may be destroyed.
본 발명의 상기 균주는 대한민국의 유기성 폐기물의 대부분을 차지하는 음식물쓰레기는 탄수화물, 단백질, 지방 등 많은 유기물로 이루어져 있으며, pH가 pH 4.0 ~ pH 6.5에 해당하기 때문에, 음식물쓰레기 내의 유기물을 매우 효과적으로 분해하여 발효, 소멸화 하는 산업 분야에 매우 효율적으로 적용될 수 있다.The strain of the present invention is composed of many organic substances such as carbohydrates, proteins, fats, etc., and the food waste that accounts for most of the organic waste in Korea, and the pH corresponds to pH 4.0 ~ pH 6.5, so that the organic matter in the food waste is very effectively decomposed. It can be applied very efficiently to fermentation and extinction industries.
본 발명은 지오바실러스속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주(수탁번호 KCTC13853BP)의 배양물을 제공한다.The present invention provides a culture of Geobacillus sp. JH-8 (Geobacillus sp. JH-8) strain (accession number KCTC13853BP).
본 발명에서 사용되는 용어 배양물이란 미생물을 공지의 액체 배지 또는 고체 배지에서 배양시켜 수득한 산물을 의미하여, 미생물이 포함되는 개념이다.The term culture used in the present invention refers to a product obtained by culturing microorganisms in a known liquid medium or solid medium, and is a concept including microorganisms.
본 발명에서 배양물은 본 발명의 균주를 배지에서 배양시킨 후 얻어진 산물로서, 상기 배지는 지오바실러스속 균주 배양에 사용되는 공지의 액체 배지 또는 고체 배지에서 선택될 수 있다.In the present invention, the culture product is a product obtained after culturing the strain of the present invention in a medium, and the medium may be selected from a known liquid medium or solid medium used for culturing the strain of the genus Geobacillus.
또한, 본 발명은 지오바실러스속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주(수탁번호 KCTC13853BP)의 배양물로부터 상기 균주가 제거된 배양액을 제공한다.In addition, the present invention provides a culture solution from which the strain has been removed from the culture of Geobacillus sp. JH-8 (Geobacillus sp. JH-8) strain (accession number KCTC13853BP).
본 발명에서 사용되는 용어 "배양액"이란 미생물을 공지의 액체 배지 또는 고체 배지에서 배양시켜 수득한 산물을 의미하여, 미생물이 포함되지 않는 개념이다.The term "culture solution" used in the present invention refers to a product obtained by culturing microorganisms in a known liquid medium or solid medium, and is a concept in which microorganisms are not included.
본 발명에서 배양물은 본 발명의 균주를 배지에서 배양시킨 후 얻어진 산물로서, 상기 배지는 지오바실러스속 균주 배양에 사용되는 공지의 액체 배지 또는 고체 배지에서 선택될 수 있다In the present invention, the culture product is a product obtained after culturing the strain of the present invention in a medium, and the medium may be selected from a known liquid medium or solid medium used for culturing the strain of the genus Geobacillus.
상기 유기성 폐기물 분해용 미생물 제제에 있어서, 유기성 폐기물은 음식물 쓰레기 또는 분뇨인 것일 수 있다.In the microbial preparation for decomposing organic waste, the organic waste may be food waste or manure.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 미생물 제제는 지오바실러스속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주(수탁번호 KCTC13853BP) 및 부형제를 포함하는 것이다.The microbial preparation for composting organic waste according to another embodiment of the present invention includes a strain of Geobacillus sp. JH-8 (Accession No. KCTC13853BP) and an excipient.
유기성 폐기물의 퇴비화란 유기성 폐기물의 특정 성분, 예를 들면 단백질, 지방 및 탄수화물의 결합을 가수분해 시킴으로써 토양을 비옥하게 할 수 있는 퇴비화하는 것을 의미한다.Composting of organic waste refers to composting, which can fertilize the soil by hydrolyzing the bonds of certain components of organic waste, such as proteins, fats and carbohydrates.
상기 유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 미생물 제제에 있어서, 유기성 폐기물은 음식물 쓰레기 또는 분뇨인 것일 수 있다.In the microbial preparation for composting the organic waste, the organic waste may be food waste or manure.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기성 폐기물을 퇴비화하는 방법은 상기 미생물 제제를 유기성 폐기물에 처리하는 단계를 포함할 수 있다.A method of composting organic waste according to another embodiment of the present invention may include treating the microbial agent in organic waste.
본 발명의 처리하는 방법에서, 상기 지오바실러스속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주(수탁번호 KCTC13853BP)에 관한 내용은 상기 균주 및 미생물 제제에서 기재한 바와 동일하여, 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 생략한다.In the treatment method of the present invention, the information on the Geobacillus sp. JH-8 (Geobacillus sp. JH-8) strain (accession number KCTC13853BP) is the same as described in the strain and microbial preparation, so that excessive complexity of the specification Omitted to avoid.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기성 폐기물을 처리하는 방법은 상기 미생물 제제를 유기성 폐기물에 처리하는 단계를 포함할 수 있다.A method of treating organic waste according to another embodiment of the present invention may include treating the microbial agent in organic waste.
본 발명의 퇴비화하는 방법에서, 상기 지오바실러스속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주(수탁번호 KCTC13853BP)에 관한 내용은 상기 균주 및 미생물 제제에서 기재한 바와 동일하여, 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 생략한다.In the method of composting of the present invention, the information on the Geobacillus sp. JH-8 strain (accession number KCTC13853BP) is the same as described in the strain and microbial preparation, so that excessive complexity of the specification Omitted to avoid.
본 발명의 신규한 지오바실러스속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주 (수탁번호: KCTC13853BP)는 단백질, 탄수화물 및 지방 모두를 분해할 수 있으면서 동시에 염분에 대한 내성이 존재하기 때문에 염분이 다량으로 포함되어 있는 음식물 쓰레기 및 분뇨에서도 매우 효과적으로 성장할 수 있고, 나아가 유기물을 분해할 때 악취를 발생시키는 효소가 존재하지 않아 유기성 폐기물 분해를 위해 매우 적합하게 사용될 수 있다. 나아가, 이와 같은 균주는 배양 과정 등이 비교적 간단하여 비용을 절감시킬 수 있고, 기존에 사용되는 화학적 분해 방법에 비해 친환경적이라는 장점이 존재한다.The novel Geobacillus sp. JH-8 strain (accession number: KCTC13853BP) of the present invention is capable of decomposing all proteins, carbohydrates, and fats, while at the same time having resistance to salt, so that a large amount of salt is present. It can grow very effectively even in food waste and manure contained as, and furthermore, since there is no enzyme that generates odor when decomposing organic matter, it can be very suitably used for decomposing organic waste. Furthermore, such a strain has the advantage of being eco-friendly compared to conventional chemical decomposition methods, which can reduce costs because the culture process is relatively simple.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신규한 균주의 최적 생육 pH 범위를 그래프로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신규한 균주의 최적 생육 온도 범위를 그래프로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신규한 균주의 16s rRNA를 이용한 유전형 분석 결과를 나타낸 것이다.1 is a graph showing the optimum growth pH range of a novel strain according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the optimum growth temperature range of the novel strain according to an embodiment of the present invention.
3 shows the results of genotyping using 16s rRNA of a novel strain according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.
실시예 1Example 1
[실시예 1-1] 유기물 분해능이 우수한 균주의 선별[Example 1-1] Selection of strains with excellent organic matter decomposition ability
50 ℃ 이상에서도 활성을 잃지 않는 균주를 아래와 같은 과정을 통해 선별하였다. 구체적으로, 경상남도 일대의 일반토양, 부엽토 및 퇴비 등에서 채취한 각종 균원 시료 1 g을 10 ml의 0.85 % NaCl 용액에 현탁하였다. 그런 다음, 상기 현탁액을 10배, 100배 및 1000배로 희석하여 영양배지(소 추출물(Beef extract) 3%, 효모 추출물(yeast extract) 5%, 아가(Agar) 1.8%, pH 7.0)가 포함된 플레이트에 도말하고, 50 ℃에서 24시간동안 배양하였다. 그런 다음, 상기 플레이트에 생성된 콜로니의 형태를 관찰한 뒤, 육안으로 보았을 때 형태가 서로 다른 콜로니를 구분하여 최종적으로 5종의 균주(이하, 'A-3', 'B-2', 'B-9', 'C-3', 'C-11'라고 함)를 선별하였다.Strains that do not lose their activity even at 50° C. or higher were selected through the following process. Specifically, 1 g of samples of various fungi collected from general soil, humus, and compost in Gyeongsangnam-do were suspended in 10 ml of 0.85% NaCl solution. Then, the suspension was diluted 10-fold, 100-fold, and 1000-fold to contain nutrient medium (Beef extract 3%,
[실시예 1-2] 선별된 균주의 성장 및 기질 용이도 확인[Example 1-2] Confirmation of growth and substrate ease of the selected strain
상기 실시예 1에서 선별된 균주의 기질에 따른 적용 가능성을 확인하기 위하여, 균주의 성장 및 효소(아밀라제(amylase), 프로테아제(protease) 및 리파아제(lipase))의 활성도를 측정하였다.In order to confirm the applicability of the strain selected in Example 1 according to the substrate, the growth of the strain and the activity of enzymes (amylase, protease, and lipase) were measured.
상기 균주의 성장을 확인하기 위해, 상기 실시예 1의 균주를 영양액(nutrient broth)이 포함되어 있는 플레이트에 도말한 뒤, 50 ℃에서 12시간 배양하고, 콜로니 생성 정도에 따른 성장 속도를 확인하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 영양 평판배지가 포함되어 있는 플레이트에 상기 실시예 1에서 선별된 균주를 접종하고 50 ℃에서 밤새도록 배양하였다. 그런 다음, 상기 배양된 균주가 존재하는 플레이트에 아이오딘(iodine)을 처리하고 투명환(clear zone)의 생성여부를 확인하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 여기서, 상기 영양 평판배지에는 아밀라아제의 경우 1 % 가용성 녹말(soluble starch), 프로테아제의 경우 1 %스킴 밀크(skim milk), 리파아제의 경우 1 % 트리부티린(tributyrin)가 첨가되도록 하였다.In order to confirm the growth of the strain, the strain of Example 1 was spread on a plate containing nutrient broth, incubated at 50° C. for 12 hours, and the growth rate according to the degree of colony formation was checked. The results are shown in Table 1 below. In addition, the strain selected in Example 1 was inoculated onto a plate containing a nutrient plate medium, and cultured overnight at 50°C. Then, the plate in which the cultured strain was present was treated with iodine and it was confirmed whether or not a clear zone was generated, and the results are shown in Table 1 below. Here, 1% soluble starch for amylase, 1% skim milk for protease, and 1% tributyrin for lipase were added to the nutrient plate medium.
++ 잘 자람
+ 잘 자라지 않음
- 없음+++ grows very well
++ grow well
+ Does not grow well
- none
상기 [표 1]에서 보는 바와 같이, 상기 실시예 1에서 선별된 5종의 균주는 모두 50 ℃에서 매우 잘 자랐다. 그러나, 효소 활성도의 경우에는 5종의 균주 중에서 A-3만이 아밀라제, 프로테아제 및 리파아제 효소의 활성도를 모두 가지고 있는 것을 확인하였다. 상기 결과를 통해, 본 발명에 따른 신규한 균주인 A-3의 경우에는 고온인 50 ℃에서 성장률이 매우 좋을 뿐만 아니라, 탄수화물, 단백질 및 지방을 분해할 수 있는 효소의 활성을 모두 가지고 있음을 알 수 있고, 이에 따라 상기 A-3은 유기성 폐기물을 분해에 적용할 경우 그 효율이 매우 높을 수 있음을 알 수 있다.As shown in [Table 1], all five strains selected in Example 1 grew very well at 50°C. However, in the case of enzyme activity, it was confirmed that only A-3 out of five strains had all of the activities of amylase, protease and lipase enzymes. From the above results, it was found that in the case of A-3, a novel strain according to the present invention, not only has a very good growth rate at a high temperature of 50 ℃, but also has all the activities of enzymes capable of decomposing carbohydrates, proteins and fats. Accordingly, it can be seen that the efficiency of A-3 can be very high when organic waste is applied to decomposition.
[실시예 1-3] 선별된 균주의 동정[Example 1-3] Identification of the selected strain
[1-3-1] 균주의 형태, 생리 및 생화학적 특성 확인[1-3-1] Confirmation of the morphology, physiological and biochemical characteristics of the strain
상기 실시예 2에서 3종의 효소 활성을 모두 가지고 있는 A-3의 형태 등에 대해 API 키트(Biomerieux, 미국) 및 형태 분석을 수행하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 또한, A-3가 성장할 수 있는 최적의 pH를 확인하기 위해 상기 실시예 1의 배지에서 pH는 5.0 내지 9.0의 범위로, 온도는 30 내지 80 ℃의 범위로 조정하고, A-3를 배양한 뒤에 균체량을 측정하여, 그 결과를 도 2 및 3에 나타내었다.In Example 2, an API kit (Biomerieux, USA) and morphology analysis were performed on the form of A-3 having all three enzyme activities, and the results are shown in Table 2 below. In addition, in order to determine the optimum pH at which A-3 can grow, the pH in the medium of Example 1 was adjusted to a range of 5.0 to 9.0, and the temperature was adjusted to a range of 30 to 80 °C, and cultured A-3. Subsequently, the amount of cells was measured, and the results are shown in FIGS. 2 and 3.
A-3의 식염에 대한 내성을 확인하기 위하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 배양하되, 7 %의 NaCl을 포함되도록 하여 A-3의 증식 여부를 확인하였다.In order to confirm the resistance to salt of A-3, it was cultured in the same manner as in Example 1, but the growth of A-3 was confirmed by including 7% NaCl.
+ 양성- voice
+ Positive
상기 [표 2]에서 보는 바와 같이, A-3는 호기성으로서, 고체배지 상에서 콜로니 형태가 원형에 가깝고 색깔은 하얀색에 해당하였으며 표면은 접적하고 매끄러운 상태임을 확인하였다. 또한, 상기 A-3는 그람 양성 간균이고, 편모가 없으며, 내생 포자를 형성하였으며, H2S, 우레아제(Urease) 및 트립토판 디아미나제(tryptophane deaminase) 등을 생산하지 않았고, 글루코스(glucose), 만니톨(mannitol) 및 수크로스(sucrose) 등과 같은 다양한 당을 이용할 수 있었다. 또한, 도 2 및 3에서 보는 바와 같이, A-3의 생육 가능 pH는 5.0 내지 9.0이었으며, 온도는 30 내지 75 ℃이었다.As shown in [Table 2], it was confirmed that A-3 was aerobic, and the colony shape on the solid medium was close to the circle, the color was white, and the surface was contacted and smooth. In addition, A-3 is a Gram-positive bacillus, does not have flagella, formed endogenous spores, did not produce H2S, urease, tryptophane deaminase, etc., and did not produce glucose, mannitol ( mannitol) and sucrose. In addition, as shown in Figures 2 and 3, the growth possible pH of A-3 was 5.0 to 9.0, the temperature was 30 to 75 ℃.
분석 결과, A-3는 매우 높은 수준에 해당하는 7 %의 식염이 포함되어 있는 배지에서도 A-3는 매우 효과적으로 증식하였다.As a result of the analysis, A-3 proliferated very effectively even in a medium containing 7% saline corresponding to a very high level.
상기 결과를 통해 본 발명에 따른 A-3는 유기물을 분해할 때, 악취를 유발할 수 있는 효소를 가지고 있지 않으면서, 다양한 영양원에 의해서도 성장을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 유기성 폐기물 중에서 특히 음식물 쓰레기와 같이 매우 높은 수준의 식염을 포함하는 경우에도 효과적으로 증식될 수 있기 때문에, 유기성 폐기물 처리 효율을 현저하게 높일 수 있음을 알 수 있다.Through the above results, A-3 according to the present invention does not have enzymes that can cause odor when decomposing organic matter, and can maintain growth by various nutrient sources, as well as food waste, especially among organic wastes. It can be seen that the organic waste treatment efficiency can be remarkably improved because it can be effectively multiplied even when it contains a very high level of salt.
[1-3-2] 균주의 유전형 확인[1-3-2] Genotype identification of strain
GENExTM 게노믹 키트(General Biosystem, 한국)를 사용하여, 상기 A-3 균주로부터 염색체를 추출하였다. 상기 추출된 염색체와 Taq DNA 폴리머라제(Takara shuzo, 일본) 및 서열번호 2 및 3의 프라이머를 혼합하고 유전자중합효소 연쇄반응(Polymerase Chain Reaction)을 수행하여 A-3 균주의 16s rRNA를 증폭한 뒤, ABI PRISM 310 genetic analyzer(Perkin-Elmer Applied Biosystems, 미국)을 사용하여 염기서열을 분석하였다. 또한, 상동성 분석의 경우에는 NCBI BLAST 프로그램을 이용하여, 그 결과를 도 1에 나타내었다.Using the GENEx TM genomic kit (General Biosystem, Korea), chromosomes were extracted from the A-3 strain. After mixing the extracted chromosome with Taq DNA polymerase (Takara shuzo, Japan) and primers of SEQ ID NOs: 2 and 3, and performing a gene polymerase chain reaction (Polymerase Chain Reaction), 16s rRNA of A-3 strain was amplified. , ABI PRISM 310 genetic analyzer (Perkin-Elmer Applied Biosystems, USA) was used to analyze the base sequence. In addition, in the case of homology analysis, the NCBI BLAST program was used, and the results are shown in FIG. 1.
하기의 도 1에서 보는 바와 같이, A-3 균주는 서열번호 1의 16s rRNA 서열을 가지며, 지오바실러스 잘리헤(Geobacillus zalihae) NBRC 101842와 가장 높은 99 %의 서열 상동성을 나타냄을 확인하였다.As shown in FIG. 1 below, it was confirmed that the A-3 strain has the 16s rRNA sequence of SEQ ID NO: 1, and exhibits the highest 99% sequence homology with
상기 [1-3-1] 및 [1-3-2]의 결과를 종합한 결과, A-3는 지오바실러스 속에 속하는 신규한 지오바실러스 속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주로 동정하고, 이를 한국생명공학연구원에 기탁하였다(기탁번호: KCTC13853BP).As a result of synthesizing the results of [1-3-1] and [1-3-2], A-3 was identified as a novel Geobacillus sp. JH-8 (Geobacillus sp. JH-8) strain belonging to the genus Geobacillus. Then, it was deposited with the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (Accession No.: KCTC13853BP).
실험예 2Experimental Example 2
[실험예 2-1] 미생물 제제의 유기성 폐기물에 대한 분해 활성 평가 1[Experimental Example 2-1] Evaluation of the decomposition activity of microbial preparations to organic waste 1
상기 지오바실러스속 JH-8(Geobacillus sp. JH-8) 균주를 이용하여 유기성 폐기물을 분해하기 위한 미생물 제제(JH8)를 제조하였다. 그에 따른 활성을 평가하기 위하여 하기의 축산분뇨(A), 음식폐기물(B)에 상기 미생물 제제를 처리하고 악취가 제거되는데 소용되는 시간(분해율 1, E1) 및 중량이 절반으로 감소하는데 걸리는 시간(분해율 2, E2)을 평가하였다.A microbial preparation (JH8) for decomposing organic waste was prepared using the Geobacillus sp. JH-8 strain. In order to evaluate the activity accordingly, the time required to treat the microbial preparation in the following livestock manure (A) and food waste (B) and remove the odor (degradation rate 1, E1) and the time it takes for the weight to be reduced by half ( Decomposition rate 2, E2) was evaluated.
대조군으로는 상기 축산분뇨(A)에 미생물 제제를 처리하지 않는 경우(Con)로 하여 상기 대조군과 비교하여 상기 미생물 제제가 처리된 경우를 비교하여 그 평가결과를 지수로 평가하였다. 해당 지수는 그 숫자가 낮을수록 분해 효율이 우수한 것이다.As a control, when the livestock manure (A) was not treated with a microbial agent (Con), the evaluation result was evaluated as an index by comparing the case where the microbial agent was treated compared to the control group. The lower the number, the better the decomposition efficiency.
이를 하기의 [표 3]에 나타내었다.This is shown in the following [Table 3].
상기 [표 3]을 참조하면, 본 발명에 따른 미생물 제제를 사용하는 경우 분뇨 또는 음식물 폐기물과 같은 유기성 폐기물을 분해하는 활성이 우수하다는 사실을 확인할 수 있다. 특히 염분이 포함된 음식물 폐기물에 대하여 악취 제거 및 분해활성이 우수하다는 점을 알 수 있어, 본 발명에 제시하는 미생물 제제의 미생물은 염분에 대한 저항성이 높다는 점을 알 수 있다.Referring to [Table 3], it can be seen that when the microbial preparation according to the present invention is used, the activity of decomposing organic waste such as manure or food waste is excellent. In particular, it can be seen that the odor removal and decomposition activity is excellent for food waste containing salt, and thus it can be seen that the microorganisms of the microbial preparation proposed in the present invention have high resistance to salt.
[실험예 2-2] 미생물 제제의 유기성 폐기물에 대한 분해 활성 평가 2[Experimental Example 2-2] Evaluation of decomposition activity of microbial preparations to organic waste 2
상기 미생물 제제에 대하여 식물 혼합제제를 혼합함으로서 유기성 폐기물에 대한 분해 활성이 증진 정도를 평가하기 위하여 하기의 [표 4]와 같은 식물 추출물을 제조하였다.In order to evaluate the degree of improvement of the decomposition activity for organic waste by mixing the plant mixture with the microbial preparation, a plant extract as shown in [Table 4] was prepared.
한편, 오미자 추출물(S), 창포 추출물(T), 가지 잎 추출물(U), 민들레 추출물(X), 노간주나무 추출물(Z)는 각 식물 소재를 열수추출 및 여과하여 제조하였다. 또한 상기 식물 추출물을 하기의 [표 4]와 같이 혼합하고 상기 미생물 제제에 혼합하여 유기성 폐기물 분해용 미생물 제제를 제조하였다.On the other hand, Schisandra chinensis extract (S), iris extract (T), eggplant leaf extract (U), dandelion extract (X), and juniper extract (Z) were prepared by hot water extraction and filtration of each plant material. In addition, the plant extract was mixed as shown in Table 4 below and mixed with the microbial preparation to prepare a microbial preparation for decomposing organic waste.
(단위: 중량부)(Unit: parts by weight)
상기 제조된 미생물 제제를 분뇨(A)에 처리하여 상술한 방법과 마찬가지고 분해율 1(E1) 및 분해율 2(E2)를 평가하였다. 식물 혼합제제에 따른 상승효과를 확인하기 위하여 식물 혼합제제를 사용하지 않고 미생물 제제만 사용한 경우를 대조군으로 하여 10으로 그 지수를 고정하고, 상기 식물 혼합제제가 혼합된 실시예를 비교 평가하여 지수로 그 결과를 나타내었다. 상기 지수는 그 숫자가 낮을수록 효과가 우수한 것이다.The prepared microbial preparation was treated in the manure (A) to evaluate the decomposition rate 1 (E1) and the decomposition rate 2 (E2) in the same manner as described above. In order to confirm the synergistic effect of the plant mixture formulation, the index was fixed to 10 as a control when only the microorganism formulation was used without using the plant mixture formulation, and the example in which the plant mixture formulation was mixed was compared and evaluated to determine the index. The results are shown. The lower the number, the better the effect.
그 결과를 하기의 [표 5]에 나타내었다.The results are shown in the following [Table 5].
(단위: 지수)(Unit: index)
상기 [표 5]를 참조하는 경우, 오미자 추출물을 단독으로 사용하는 경우 악취를 제거하는 효과가 빠르게 나타났다. 또한 오미자 추출물과 다른 식물 추출물을 혼합하는 경우 M5 내지 M8의 범위에 의하는 경우 각 식물 추출물의 혼합에 따른 상승효과로서 유기성 폐기물의 분해효과 및 악취제거효과가 높아진다는 사실을 확인할 수 있다.When referring to [Table 5], when the Schisandra chinensis extract was used alone, the effect of removing odor was quickly revealed. In addition, when mixing Schisandra chinensis extract and other plant extracts, it can be seen that the synergistic effect of mixing each plant extract increases the decomposition effect and odor removal effect of organic wastes in the range of M5 to M8.
따라서 상기 미생물에 제제에 대하여 일정한 범위의 식물 추출물을 혼합하여 식물 혼합 제제로 혼합하여 사용하는 경우 미생물의 분해활성을 높일 수 있다는 점을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that when the microorganisms are mixed with a certain range of plant extracts with respect to the formulations and used as a plant mixture formulation, the decomposition activity of the microorganisms can be increased.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As described above, specific parts of the present invention have been described in detail, and it is clear that these specific techniques are only preferred embodiments for those of ordinary skill in the art, and the scope of the present invention is not limited thereto. Therefore, it will be said that the substantial scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.
<110> Dong-Eui University <120> A novel Geobacillus sp. strain and use thereof <130> 1 <160> 3 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 865 <212> RNA <213> Unknown <220> <223> Geobacillus sp. JH-8 <400> 1 agtttcagcc ttgcggccgt actccccagg cggagtgctt atcgcgttag ctgcagcact 60 aaagggtgtg acccctctaa cacttagcac tcatcgttta cggcgtggac taccagggta 120 tctaatcctg tttgctcccc acgctttcgc gcctcagcgt cagttgcagg ccagagagcc 180 gccttcgcca ctggtgttcc tccacatctc tacgcatttc accgctacac gtggaattcc 240 gctctcctct cctgcactca agtcccccag tttccaatga ccctccacgg ttgagccgtg 300 ggctttcaca tcagacttaa gggaccgcct gcgcgcgctt tacgcccaat aattccggac 360 aacgctcgcc ccctacgtat taccgcggct gctggcacgt agttagccgg ggctttctcg 420 tgaggtaccg tcaccgcgcc gccctcttcg aacggcgctc cttcgtccct cacaacagag 480 ctttacgacc cgaaggcctt cttcgctcac gcggcgtcgc tccgtcaggc tttcgcccat 540 tgcggaagat tccctactgc tgcctcccgt aggagtctgg gccgtgtctc agtcccagtg 600 tggccggtca ccctctcagg ccggctacgc atcgtcgcct tggtgagccg ttacctcacc 660 aactagctaa tgcgccgcgg gcccatccgc aagtgacagc caaaggccgc ctttcaacca 720 aagaccatgc ggtcttcggt gttatccggt attagctccg gtttcccgga gttatcccgg 780 tcttgcgggc aggttgccca cgtgttactc acccgtccgc cgctgaccaa accagagcaa 840 gctccgattt ggtccgctcg acttg 865 <210> 2 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer <400> 2 agagtttgat catggc 16 <210> 3 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer <400> 3 aaggaggtga tccaacc 17 <110> Dong-Eui University <120> A novel Geobacillus sp. strain and use thereof <130> 1 <160> 3 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 865 <212> RNA <213> Unknown <220> <223> Geobacillus sp. JH-8 <400> 1 agtttcagcc ttgcggccgt actccccagg cggagtgctt atcgcgttag ctgcagcact 60 aaagggtgtg acccctctaa cacttagcac tcatcgttta cggcgtggac taccagggta 120 tctaatcctg tttgctcccc acgctttcgc gcctcagcgt cagttgcagg ccagagagcc 180 gccttcgcca ctggtgttcc tccacatctc tacgcatttc accgctacac gtggaattcc 240 gctctcctct cctgcactca agtcccccag tttccaatga ccctccacgg ttgagccgtg 300 ggctttcaca tcagacttaa gggaccgcct gcgcgcgctt tacgcccaat aattccggac 360 aacgctcgcc ccctacgtat taccgcggct gctggcacgt agttagccgg ggctttctcg 420 tgaggtaccg tcaccgcgcc gccctcttcg aacggcgctc cttcgtccct cacaacagag 480 ctttacgacc cgaaggcctt cttcgctcac gcggcgtcgc tccgtcaggc tttcgcccat 540 tgcggaagat tccctactgc tgcctcccgt aggagtctgg gccgtgtctc agtcccagtg 600 tggccggtca ccctctcagg ccggctacgc atcgtcgcct tggtgagccg ttacctcacc 660 aactagctaa tgcgccgcgg gcccatccgc aagtgacagc caaaggccgc ctttcaacca 720 aagaccatgc ggtcttcggt gttatccggt attagctccg gtttcccgga gttatcccgg 780 tcttgcgggc aggttgccca cgtgttactc acccgtccgc cgctgaccaa accagagcaa 840 gctccgattt ggtccgctcg acttg 865 <210> 2 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer <400> 2 agagtttgat catggc 16 <210> 3 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer <400> 3 aaggaggtga tccaacc 17
Claims (9)
유기성 폐기물 분해용 미생물 제제.Geobacillus JH-8 (Geobacillus sp. JH-8) strain (accession number KCTC13853BP) and excipients
Microbial preparations for decomposing organic waste.
상기 균주는 아밀라제(amylase), 프로테아제(protease) 및 리파아제(lipas
e)으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 효소 활성이 있는 것인
유기성 폐기물 분해용 미생물 제제.The method of claim 1,
The strain is amylase, protease, and lipas.
e) having at least one enzyme activity selected from the group consisting of
Microbial preparations for decomposing organic waste.
상기 균주는 염분 내성이 있는 것인
유기성 폐기물 분해용 미생물 제제.The method of claim 1,
The strain is salt-resistant
Microbial preparations for decomposing organic waste.
상기 균주는 최적 생장 온도가 30 내지 80 ℃이고, 최적 생장 pH가 5 내지 9 인 것인
유기성 폐기물 분해용 미생물 제제.The method of claim 1,
The strain has an optimal growth temperature of 30 to 80 °C, and an optimal growth pH of 5 to 9
Microbial preparations for decomposing organic waste.
상기 유기성 폐기물은 음식물 쓰레기 또는 분뇨인 것인
유기성 폐기물 분해용 미생물 제제.The method of claim 1,
The organic waste is food waste or manure
Microbial preparations for decomposing organic waste.
유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 미생물 제제.Geobacillus JH-8 (Geobacillus sp. JH-8) strain (accession number KCTC13853BP) and excipients
Microbial preparations for composting organic waste.
상기 유기성 폐기물은 음식물 쓰레기 또는 분뇨인 것인
유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 미생물 제제The method of claim 6,
The organic waste is food waste or manure
Microbial preparation for composting organic waste
유기성 폐기물을 퇴비화하는 방법.Claim 6 or claim 7 comprising the step of treating the microbial preparation of any one of the organic waste
How to compost organic waste.
유기성 폐기물을 처리하는 방법.Claims 1 to 5 comprising the step of treating the microbial preparation of any one of the organic waste
How to treat organic waste.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190161850A KR102175728B1 (en) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | Microbial preparations for the decomposition of organic wastes including novel geobacilli strains and excipients |
| PCT/KR2020/006370 WO2021112349A1 (en) | 2019-12-06 | 2020-05-14 | Microbial preparation for decomposing organic wastes comprising novel geobacillus sp. strain and excipient |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190161850A KR102175728B1 (en) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | Microbial preparations for the decomposition of organic wastes including novel geobacilli strains and excipients |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102175728B1 true KR102175728B1 (en) | 2020-11-06 |
Family
ID=73572194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190161850A KR102175728B1 (en) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | Microbial preparations for the decomposition of organic wastes including novel geobacilli strains and excipients |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102175728B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113549569A (en) * | 2021-06-04 | 2021-10-26 | 东南大学 | Cell-lysing strain, microbial agent and application thereof |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100424419B1 (en) | 2001-05-17 | 2004-03-24 | 주식회사 제노바이오텍 | The new Bacillus sp. having an excellent digestive effect of organic material and the treatment method of food waste |
| KR100443267B1 (en) | 2002-07-22 | 2004-08-04 | 한국생명공학연구원 | Novel Bacillus licheniformis H-3 strain having capability of food waste decomposition |
| KR20060031890A (en) * | 2003-08-27 | 2006-04-13 | 가부시키가이샤 신꼬간꾜우솔루션 | New microorganism and method of treating sludge by using the same |
| KR100807275B1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-02-28 | 목원대학교 산학협력단 | Hyperthermophilic protease-producing geobacillus kaustophilus c-2 strain and method using the same |
| KR20110002512A (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-10 | 학교법인 동의학원 | Geobacillus sp. hw1 strain producing thermophilic lipase and usage thereof |
| KR101057475B1 (en) * | 2011-02-08 | 2011-08-17 | 문홍순 | Microbial agent promoting composting of organic wastes treatment and manufacturing method thereof, composting method of organic wastes using the same |
| KR101203486B1 (en) * | 2008-06-05 | 2012-11-21 | 한경대학교 산학협력단 | Novel Geobacillus thermodenitrificance SG-01 having Nitrates-eliminating function and method using the same |
-
2019
- 2019-12-06 KR KR1020190161850A patent/KR102175728B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100424419B1 (en) | 2001-05-17 | 2004-03-24 | 주식회사 제노바이오텍 | The new Bacillus sp. having an excellent digestive effect of organic material and the treatment method of food waste |
| KR100443267B1 (en) | 2002-07-22 | 2004-08-04 | 한국생명공학연구원 | Novel Bacillus licheniformis H-3 strain having capability of food waste decomposition |
| KR20060031890A (en) * | 2003-08-27 | 2006-04-13 | 가부시키가이샤 신꼬간꾜우솔루션 | New microorganism and method of treating sludge by using the same |
| KR100807275B1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-02-28 | 목원대학교 산학협력단 | Hyperthermophilic protease-producing geobacillus kaustophilus c-2 strain and method using the same |
| KR101203486B1 (en) * | 2008-06-05 | 2012-11-21 | 한경대학교 산학협력단 | Novel Geobacillus thermodenitrificance SG-01 having Nitrates-eliminating function and method using the same |
| KR20110002512A (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-10 | 학교법인 동의학원 | Geobacillus sp. hw1 strain producing thermophilic lipase and usage thereof |
| KR101057475B1 (en) * | 2011-02-08 | 2011-08-17 | 문홍순 | Microbial agent promoting composting of organic wastes treatment and manufacturing method thereof, composting method of organic wastes using the same |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113549569A (en) * | 2021-06-04 | 2021-10-26 | 东南大学 | Cell-lysing strain, microbial agent and application thereof |
| CN113549569B (en) * | 2021-06-04 | 2024-04-19 | 东南大学 | Lysis strain, microbial agent and application thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102004089B1 (en) | Mixed strain for decomposing food waste and Decomposition method for food waste using same | |
| CN110894477B (en) | Compound microbial inoculum for degrading kitchen waste, application and kitchen waste degradation method | |
| Jeong et al. | Keratinolytic enzyme-mediated biodegradation of recalcitrant feather by a newly isolated Xanthomonas sp. P5 | |
| KR101057475B1 (en) | Microbial agent promoting composting of organic wastes treatment and manufacturing method thereof, composting method of organic wastes using the same | |
| KR100664730B1 (en) | Production method of probiotics for soil and environmental improvement and the probiotics produced thereby | |
| JP2014509840A (en) | Biological treatment method of refractory wastewater and wastewater treatment agent | |
| JP6346982B1 (en) | Method for isolating Raulterra microorganisms, method for producing plant waste treatment agent, and method for treating plant waste | |
| CN104785508A (en) | Buckwheat hull bacteria bed for biochemical degradation of kitchen wastes and preparation and using method thereof | |
| KR20180023583A (en) | Eco-microbial agent for decomposition of food waste in anaerobic conditions | |
| KR20170021002A (en) | Microbial agent for decomposition of food waste | |
| KR20140119850A (en) | Bacillus spp., identified from lugworm and microbial cleaning agent. | |
| CN114574383A (en) | Efficient compound microbial agent for degrading kitchen garbage as well as preparation method and application thereof | |
| KR102055544B1 (en) | A novel Geobacillus sp. strain and use thereof | |
| CN108690819A (en) | A kind of Geobacillus stearothermophilus bacterial strain and its apply and methods for using them | |
| JP3641156B2 (en) | New microorganisms and biological treatment methods for marine organisms | |
| Pham et al. | The efficiency of potential food waste‐degrading bacteria under harsh conditions | |
| KR102175728B1 (en) | Microbial preparations for the decomposition of organic wastes including novel geobacilli strains and excipients | |
| KR20210013995A (en) | Bacillus sp, a microorganism product for treating food waste and a treating method of food waste using it | |
| CN113481130A (en) | High-temperature-resistant kitchen waste decomposing composite microbial agent and preparation method and application thereof | |
| Bhimani et al. | Cultivation methods, characterization, and biocatalytic potential of organic solid waste degrading bacteria isolated from sugarcane rhizospheric soil and compost | |
| KR102283665B1 (en) | Microbial preparations for the decomposition of organic wastes including novel strains of the genus geobacilli and plant mixtures | |
| CN114921356A (en) | Household kitchen waste aerobic composting composite microbial agent and preparation method thereof | |
| WO2021112349A1 (en) | Microbial preparation for decomposing organic wastes comprising novel geobacillus sp. strain and excipient | |
| KR100571999B1 (en) | Microorganisms for the Decomposition of Foodstuffs and Microbial Seeding Composition for Fermentation Comprising Nutrients for the Stimulation of Propagating the Microorganisms | |
| KR20140119847A (en) | Bacillus spp., identified from lugworm and microbial cleaning agent. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |